Абразивный круг и его варианты

 

1. Абразивный круг, содержащий, ориентированные абразивные волокна, расположенные между посадочным отверстием круга и его наружной поверхностью, скрепленные связкой, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости резания за счет увеличения разрывной прочности круга и повышения режушей способности, абразивные волокна расположены по хордам, касательным к окружности, диаметром dn, определяемым по формуле dn D sinY, где D - наружный диаметр круга; 7 - передний угол резания абразивных волокон. 2. Абразивный круг, содержащий ориентированные абразивные волокна, расположенные между посадочным отверстием круга и его наружной поверхностью, скрепленные связкой, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости резания за счет увеличения разрывной прочности круга и повышения режущей способности, абразивные волокна расположены по хордам, касательным к окружности посадочного отверстия, продолжаясь в объеме, начиная с окружности радиусом, равным 05-0,7 радиуса круга, по логарифмическим спиралям с полюсом на оси вращения круга. (С (Л N3 СО ел о оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1235708 А1 (51) 4 В 24 D 5 00

1, " г (11ц, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

d„= D з1пу, ( E ((Фиг !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3794444/25-08 (22) 26.09.84 (46) 07.06.86. Бюл. № 21 (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена

Красного Знамени механический институт (72) Е. М. Ершов и Н. С. Виноградова (53) 621.922.079 (088.8) (56) Патент Франции № 1315781, кл. В 24 d, опублик. 1964.

Авторское свидетельство СССР № 960001, кл. В 24 D 5/00, 1982.

Патент США № 3972161, кл. 51 — 206, опублик. 1978. (54) АБРАЗИВНЫЙ КРУГ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Абразивный круг, содержащий, ориентированные абразивные волокна, расположенные между посадочным отверстием круга и его наружной поверхностью, скрепленные связкой, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости резания за счет увеличения разрывной прочности круга и повышения режущей способности, абразивные волокна расположены по хордам, касательным к окружности, диаметром d„, определяемым по формуле где D — наружный диаметр круга;

1(— передний угол резания абразивных волокон.

2. Абразивный круг, содержащий ориентированные абразивные волокна, расположенные между посадочным отверстием круга и его наружной поверхностью, скрепленные связкой, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости резания за счет увеличения разрывной прочности круга и повышения режущей способности, абразивные волокна расположены по хордам, касательным к окружности посадочного отверстия, продолжаясь в объеме, начиная с окружности радиусом, равным 05 — 0,7 радиуса круга, по логарифмическим спиралям с полюсом на оси вращения круга.

12 >5708

Изобретение относится к механической обработке, а именно к конструкции абразивных кругов, способных работать на повышенных скоростях резания.

Целью изобретения является создание высокопроизводительного абразивного круга, позволяющего обеспечить безопасную работу на повышенных скоростях вращения круга с оптимальной геометрической ориентацией абразивных волокон, относительно рабочей поверхности круга.

На фиг. 1 изображен абразивный круг

1-го варианта; на фиг. 2 — абразивный круг

2-го варианта; на фиг. 3 — графики сравнения прочности предлагаемых кругов с известным.

Абразивный круг (фиг. 1) состоит из абразивных волокон 1 и связующего 2.

Наружный диаметр круга D образует наружную поверхность А, являющуюся режущей.

Абразивные волокна 2 располагаются по касательным к окружности с диаметром d„, продолжаясь в обе стороны от точки касания в направлении режущей поверхности.

Окружность посадочного отверстия растачивается до величины d. Все волокна выходят на режущую поверхность под одним и тем же углом у, являющимся передним углом резания. По мере износа круга величина у меняется, но в заданных пределах, обеспечивающих сохранение оптимальной геометрической ориентации волокон. Диаметр d„ определяется по формуле d„= D sin3 .

Абразивный круг (фиг. 2) состоит из абразивных волокон 1 и связуюц его 2. Поверхность А, образуемая наружным диаметром, является режущей. Окружность Б радиусом, составляющим 0,5 — 0,7 радиуса круга, делит объем круга на рабочий и внутренний. Посадочное отверстие имеет диаметр d. Во внутреннем нерабочем объеме волокна укладываются по касательным к окружности d, а в рабочем положении продолжаются по логарифмическим спиралям с полюсом на оси вращения круга. Передний угол резания у всех волокон в рабочем объеме постоянен и не меняется по мере износа круга. Такое расположение волокон в предлагаемых вариантах абразивных кругов обеспечивает значительное повышение их прочности, так как при этом кривая распределения прочности каждого круга, определяемая схемой укладки волокон, согласуется с кривой распределения напряжений, возникающих от действия сил инерции при вращении кругов.

После укладки волокон по касательной к окружности с диаметром д„для первого варианта посадочное отверстие растачивается до требуемого диаметра d. В предельном случае д„может равняться d. Преимуществом 1-го варианта круга является возможность изготовления его намоткой волокон на соответствующую оправку.

Для второго варианта круга геометрическая ориентация абразивных волокон, относительно режущей поверхности, обеспечивается укладкой абразивных волокон в рабочем объеме круга по логарифмическим спиралям с полюсом на оси вращения круга.

В этом случае угол у (передний угол резания волокон) для всех точек волокон в рабочем объеме одинаков. Рабочим объемом является периферия круга за пределами 0,5—

10 0,7 радиуса круга. Таким образом, достигается стабильность оптимальных режущих свойств круга без ограничений на размеры круга. Круг второго варианта обладает лучшими режущими свойствами по сравнению с первым вариантом и обладает соизмеримой прочностью.

Для сравнения прочностных характеристик предлагаемых абразивных крутов и известного на фиг. 3 приведены графики зависимости отношения кольцевых напряжений о (г) (наиболее опасных в круге) к пределу прочности в том же направлении (о (r) ) а(гi= (о (г)) в зависимости от относительного радиуса

25 круга г. г

r— г . где г — радиус круга в произвольной точке; г — наружный радиус круга для случая, когда напряжения на внутренней наиболее нагруженной поверхности достигают предельных значений.

В равнопрочной конструкции (прямая 1

35 на фиг. 3), являющейся оптимальной в прочностном отношении, величина о (г) постоянна и равна единице, так как кривая распределения приложенной нагрузки (действующих напряжений) и кривая распределения прочности конструкции совпадают. Кривая 2

40 на фиг. 3 соответствует a (r) для 1-го варианта конструкции круга, кривая 3 — для 2-го варианта круга, кривая 4 соответствует значениям ок(г), если волокна по всему радиусу круга уложить по логарифмическим спиралям, кривая 5 соответствует значениям, 45 возникающим при радиальном расположении волокон, т. е. в известном усройстве.

Как видно из графиков, предлагаемые схемы укладки обеспечивают значительно большую загрузку конструкции. Это приводит к тому, что несущая способность предлагаемых абразивных кругов на порядок превышает несущую способность известного круга, что дает возможность повысить рабочую скорость вращения абразивного круга

Г в 3 — о раз по сравнению с известным устроиством.

Кроме того, разрушение волокнистых абразивных кругов начинается с разматы1235708

/,o

o,ó о,в

0,2

on гоп

Риг. Я

Составитель Н. Балашова

Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 3048/! 3 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вания и расслоения, что значительно безопасней по сравнению с разрушением зернистых кругов.

Ориентация режущих волокон под наивыгодным передним углом резания-значительно уменьшает удельную силу резания при абразивной обработке такими кругами, что в свою очередь приводит к снижению температуры в зоне обработки, что весьма существенно на больших скоростях резания.